神奇的藍牙是怎麼隔空傳輸的？到底什麼原理？

發明藍牙的真是個天才 它讓耳機就算沒有線纜也能聽到手機播放的音樂 真是太神奇了 那它究竟是什麼原理呢 先說答案 藍牙傳輸的基本原理就是利用電子波 爲了好理解 我們先舉個例子 當你走在路上時會看到不同顏色的交通信號燈 交通信號燈其實也是利用電子波譜 通過不同的波長傳遞信息 比如綠燈波長大約爲540nm 黃燈爲570nm 紅燈爲700nm 而我們的眼睛能輕鬆區分這些不同波長的光 腦海中就會將這些波長產生的光 解讀爲不同顏色的交通信號 與此類似 藍牙也是利用電子波在設備之間進行通信 只不過它使用的是電子波譜中的另一部分 這部分的電子波波長大約爲123mm 我們稱它爲無線電波 這些波長對於人眼是不可見的 並且它能夠穿透牆壁等障礙物 電子波根據波長和頻率 可劃分爲多種不同的類型 大家可以看看下面的表格 那電子波是如何傳遞信息的呢 我們都知道數字信息是通過二進制的0和1表示的 因此我們需要通過某種方式來區分0和1 再由智能手機將一串二進制一和0發送給耳機 而智能手機是通過指定波長來代表0和1的 比如指定121mm的波長代表1 而指定124mm的波長代表0 這就好比交通信號燈的540nm波長爲綠色 和700nm波長爲紅色一樣 智能手機的天線會生成這兩種波長 而藍牙使用2.4kHz的頻段 這意味着其無線電波每秒振動24億次 相當於每秒傳輸大約100萬個0和1 由於聲音也是由波構成的 因此在傳輸這些信息時 需要將波的高度轉化爲座標值 再將這些值轉化爲二進制數 最後二進制後的數字通過藍牙頻段進行傳輸 那麼如果同時有多個藍牙設備 數據是怎樣找到對應的設備並避免相互干擾的呢 注意哈 當兩個藍牙設備進行靠近時 它們會首先共享一組接入碼並確認連接 也就是我們所說的配對 再然後進行數據傳輸時 數據前就會附帶連接代碼 接收設備可以通過這個代碼確認 而且藍牙不會一次性發送所有數據 而是拆分成許多小的數據包 每個藍牙數據包都包含多個部分 首先是72位的接入碼 用於確保是正確的設備接收到信息 接着是54位的頭部信息 用於描述信息的內容 最後纔是500位或更多的有效數據代碼 爲了避免藍牙設備間的相互干擾 藍牙採用了跳頻擴頻技術 具體來說 就是將藍牙的實際頻率範圍 2.4千兆赫茲到2.483千兆赫茲 這個頻段被分成了79個頻道 每個頻道都爲1和0指定了不同的波長 在任何點定時刻 藍牙只會通過其中的一個頻道進行通信 並且每秒會切換頻道1600次 從而避免了相互的干擾 就這樣通過數字化傳輸的數據 經過耳機底部端的天線接收 再由電路板上的藍牙通信的芯片 和音頻處理的芯片 轉換爲模擬信號 這些信號被傳遞到揚聲器 揚聲器的線圈通過電磁感應開始運動 進而使連接的振動膜發生振動 產生不同的振幅和頻率 進而產生出各種聲音 好啦 你明白了嗎